Gli effetti dell’aumento di CO2 sugli ecosistemi terrestri: cosa sappiamo e cosa ancora c’è da capire?

Dalla rivoluzione industriale ad oggi le attività antropiche hanno aumentato la concentrazione atmosferica di CO₂ del 48%. Durante lo stesso periodo, le emissioni di Carbonio riconducibili alle attività umane sono state di gran lunga superiori ma gli ecosistemi terrestri hanno funzionato da serbatoio naturale, e sono stati in grado di rimuovere e incamerare circa il 33% delle emissioni, mitigando quindi gli effetti dei cambiamenti climatici. Ma qual è l’impatto di queste grandi quantità di CO₂ sugli ecosistemi?

Negli ultimi decenni molti studi scientifici hanno analizzato le risposte degli ecosistemi terrestri, e soprattutto delle foreste, all’aumento della CO₂, ma i risultati sono stati spesso contraddittori: fortemente legati alle specificità degli ecosistemi studiati o al tipo di approccio utilizzato. Un recente studio ha provato a fare ordine tra le ricerche svolte fino ad oggi, cercando di presentare in maniera oggettiva e rigorosa le evidenze scientifiche degli effetti dell’aumento della CO₂ sugli ecosistemi terrestri ed individuando i principali punti di forza e di debolezza nelle nostre attuali conoscenze.

Il lavoro di review ha visto coinvolti più di 60 scienziati provenienti da tutto il mondo che si sono incontrati nel settembre del 2018 al meeting Integrating CO₂ Fertilisation Evidence Streams and Theory: Global Terrestrial Carbon Sink tenutosi in Arizona. Il meeting si poneva l’obiettivo di far incontrare e confrontare per la prima volta gli scienziati che hanno condotto ricerche significative sugli effetti della CO₂ sugli ecosistemi terrestri. Durante l’incontro è iniziata una discussione accesa che è andata avanti per due anni, durante i quali sono state analizzate criticamente le teorie proposte, gli esperimenti utilizzati e i modelli disponibili per comprendere e quantificare gli effetti dell’aumento di CO₂ sugli ecosistemi terrestri.

Dallo studio è emerso che le evidenze sperimentali attualmente disponibili, frutto di moltissime attività di ricerca, confermano che l’aumento di CO₂ provoca un aumento dell’attività fotosintetica, della produttività primaria lorda (ossia la quantità di carbonio fissato), della biomassa, dell’efficienza d’uso dell’acqua e della mortalità, sia delle singole piante che delle foreste. In pratica, la review conferma che l’aumento della CO₂ in atmosfera ha un evidente effetto fertilizzante su molte foreste. Allo stesso tempo però, emerge che le nostre conoscenze non sono esaustive circa la quantificazione di questi aumenti e che il ruolo giocato da altri fattori esterni all’aumento di CO₂, quali temperatura e nutrienti, non è ben definito.  Inoltre, non è chiaro in che misura le quantità di carbonio presenti nel suolo sono influenzate dall’aumento di CO₂ atmosferica.

Quali sono allora le priorità per gli studi futuri?

Se è vero che gli effetti legati all’aumento della CO₂ sono noti, sono ancora da comprendere i meccanismi che li rendono possibili, in particolare i meccanismi ecofisiologici che consentono l’aumento della produttività primaria lorda e dell’efficienza d’uso dell’acqua nonché il loro ruolo nel determinare l’incremento di mortalità della vegetazione. Bisogna, inoltre, determinare in quali condizioni climatiche e ambientali, l’aumento della CO₂ comporta un reale aumento della produzione di biomassa nelle foreste e valutare le interazioni tra le piante, il suolo e i microorganismi, che determinano le modifiche degli stock di carbonio terrestre. Infine quantificare l’influenza che attività antropiche e naturali quali cambiamenti di uso del territorio, agricoltura o eruzioni vulcaniche hanno sull’intero ciclo del Carbonio.

Il lavoro è una sintesi multidisciplinare delle più importanti ricerche svolte negli ultimi 30 anni sull’argomento e rappresenta un ottimo punto di riflessione per i ricercatori in campo forestale e ambientale, impegnati nella lotta ai cambiamenti climatici. Lavori di questo tipo hanno una grande importanza scientifica, permettono infatti di mettere anni di ricerche in discussione per poi stabilire i punti saldi da cui ripartire e dai quali far avanzare le nostre conoscenze.

Giovanna Battipaglia